(57)【要約】  アキュームレーター内に余剰液冷媒が貯留している状態においても、冷媒漏洩を高精度に検知することを可能にした空気調和装置を提供する。  空気調和装置１は、アキュームレーター２４に余剰液冷媒が貯留している運転状態であるとき、アキュームレーター２４に貯留している余剰液冷媒の一部を凝縮器に移動、貯留させて、アキュームレーター２４に残された余剰液冷媒を基準量とし、この基準量よりも余剰液冷媒が少なくなったときに冷媒回路１０から冷媒が漏洩していると判定する。
2011161720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、熱交換器、及び、液溜めが搭載された室外機と、
膨張弁、及び、熱交換器が搭載された室内機と、を有し、
前記圧縮機、前記室外機の熱交換器、前記液溜め、前記膨張弁、前記室内機の熱交換器が冷媒延長配管で接続されて冷媒回路を形成し、
前記液溜めに貯留している余剰液冷媒の一部を、凝縮器として機能する停止中の前記熱交換器に移動、貯留させ、前記液溜めに残された余剰液冷媒を基準量とし、余剰液冷媒が前記基準量よりも少なくなったときに前記冷媒回路から冷媒が漏洩していると判定する制御部を備えた
空気調和装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記液溜めの出口部における冷媒の過熱度又は前記圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度を用いて冷媒漏洩を判定している
請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記室内機の運転状態と、前記液溜めにおける余剰液冷媒の有無と、の関係を予め初期学習し、前記初期学習で求めた前記液溜めに余剰液冷媒があるとされるときの前記室内機の運転状態に基づいて前記冷媒回路の冷媒漏洩を判定する
請求項１又は２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記室内機を順に停止させていき、所定時間経過後、前記液溜めの出口部における冷媒の過熱度を計測し、前記液溜めの余剰液冷媒の有無を求めることで前記初期学習を実行する
請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記初期学習における前記室内機の運転状態とは、凝縮器として機能する停止中の前記熱交換器の合計容量である
請求項３又は４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記初期学習における前記室内機の運転状態とは、前記室内機の出口側における過冷却度である
請求項３又は４に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記液溜めに貯留している余剰液冷媒を凝縮器として機能する停止中の前記熱交換器に移動、貯留させているとき、停止中の前記熱交換器の近傍に設置されている送風機を運転させる
請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
複数台の室内機を設けたものにおいて、
前記制御部は、
前記室内機の熱交換器が凝縮器として機能している運転状態のとき、
熱交換に寄与する内容積の小さい熱交換器を備えた室内機から順に、前記液溜めに貯留している余剰液冷媒を移動させる特殊運転を実施する
請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項９】
複数台の室内機を設けたものにおいて、
前記制御部は、
前記室内機の熱交換器が凝縮器として機能している運転状態のとき、
熱交換器能力の低い室内機から順に、前記液溜めに貯留している余剰液冷媒を移動させる特殊運転を実施する
請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
複数の空調対象域のそれぞれに複数台の室内機を設けたものにおいて、
前記制御部は、
前記液溜めに貯留している余剰液冷媒を異なる空調対象域に設置された室内機に分散させて移動させる特殊運転を実施する
請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
タイマーを備え、
前記制御部は、
前記タイマーにより一定時間毎に前記特殊運を実施する
請求項８〜１０のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記液溜めがアキュームレーターである
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキュームレーター（液溜め）が搭載された空気調和装置に関し、特に冷媒回路に充填されている冷媒の漏洩を早期に検知するようにした冷媒漏洩検知技術を備えた空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アキュームレーターが搭載された空気調和装置では、アキュームレーター内に余剰液冷媒がある場合には冷媒が漏れたとしても余剰液冷媒の液面が下がるのみで冷凍サイクルの温度、圧力に変化がなかった。そのため、アキュームレーターが搭載された空気調和装置では、冷媒が漏洩したとしても、冷媒漏洩自体を検知することができなかった。【０００３】
そこで、冷媒不足を検知するようにした空気調和装置が種々提案されている。そのようなものとして、アキュームレーターにサイトグラスを設け、特殊運転を実施して運転条件を基準条件と同一にするという方法で冷媒不足を検知するようにした空気調和装置が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。【０００４】
また、アキュームレーターに液面検知回路を設け、その回路状態を計測しながら冷媒不足を検知するようにした空気調和装置が開示されている（たとえば、特許文献２参照）。さらに、特殊運転を実施し、高圧側熱交換器内の冷媒の液相部の量に係る測定値（温度情報から演算された液相温度効率εＬ（ＳＣ／ｄＴｃ）の値）と、理論値（冷媒側の移動単位数ＮＴＵＲから求めた液相温度効率εＬ（１−ＥＸＰ（−ＮＴＵＲ））の値）と、を演算し、比較することで正常、異常を的確に診断するようにした空気調和装置が開示されている（たとえば、特許文献３参照）。【０００５】
その他にも、アキュームレーター内をガス状態とする特殊運転を実施して、高圧側熱交換器内の冷媒の液相部の量に係る値である凝縮器液相面積比を演算した値と所定の値との比較結果を基に、冷媒充填状態を判定するようにした空気調和装置が開示されている（たとえば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１８２９９０号公報（第５頁、第２図等）
【特許文献２】特開２００７−１４７２３０号公報（第１２頁、第５図等）
【特許文献３】ＷＯ２００６−０９０４５１号公報（第９、１０頁、第２図等）
【特許文献４】ＷＯ２００７−０４９３７２号公報（第１０頁、第２等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献に記載されているような空気調和装置においては、アキュームレーター内の余剰液冷媒の有無を検知するためにサイトグラスを設けたり、液面検知回路を設けたりと構造が複雑になる上、製造コストが上昇してしまうという問題があった。また、上記特許文献に記載されているような空気調和装置においては、特殊運転を実行している際の室内側の影響を考慮していないため、室内機の能力低下を招き、室内温度に影響を与えてしまうという問題もあった。【０００８】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、アキュームレーター内に余剰液冷媒が貯留している状態においても、冷媒漏洩を高精度に検知することを可能にした空気調和装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、熱交換器、及び、液溜めが搭載された室外機と、膨張弁、及び、熱交換器が搭載された室内機と、を有し、前記圧縮機、前記室外機の熱交換器、前記液溜め、前記膨張弁、前記室内機の熱交換器が冷媒延長配管で接続されて冷媒回路を形成し、前記液溜めに貯留している余剰液冷媒の一部を、凝縮器として機能する停止中の前記熱交換器に移動、貯留させ、前記液溜めに残された余剰液冷媒を基準量とし、余剰液冷媒が前記基準量よりも少なくなったときに前記冷媒回路から冷媒が漏洩していると判定する制御部を備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る空気調和装置によれば、液溜めに貯留している余剰液冷媒を凝縮器として機能している停止中の熱交換器に移動、貯留させて、液溜めに貯留されている余剰液冷媒を熱交換器に移動、貯留される前よりも少なくした状態において、液溜めに余剰液冷媒が貯留しているかどうかで冷媒回路から冷媒が漏洩しているかどうかを判定するので、液溜め内に余剰液冷媒が貯留している状態においても、冷媒漏洩を高精度に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の冷媒回路構成の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の電気的な構成を示す制御ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の冷房運転時のｐ−ｈ線図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の暖房運転時のｐ−ｈ線図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る空気調和装置が実行する冷媒漏洩検知の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】合計稼働室内機容量ΣＱｊ（横軸）と、アキュームレーターの出口過熱度ＳＨ＿ＡＣＣ（縦軸）と、の関係を示すグラフである。
【図７】合計稼働室内機容量ΣＱｊ（横軸）と、圧縮機の吐出温度Ｔｄ（縦軸）と、の関係を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の形態に係る空気調和装置の初期学習を実行する際の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の冷媒回路構成の一例を示す概略構成図である。
【図１０】室内機の過冷却度ＳＣ（横軸）と、アキュームレーターの出口過熱度ＳＨ＿ＡＣＣ（縦軸）と、の関係を示すグラフである。
【図１１】室内機の過冷却度ＳＣ（横軸）と、圧縮機の吐出温度Ｔｄ（縦軸）と、の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１の冷媒回路構成の一例を示す概略構成図である。図１に基づいて、空気調和装置１の冷媒回路構成及び動作について説明する。この空気調和装置１は、たとえばビルやマンション等に設置され、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行なうことによって、設置される空調対象域の冷房や暖房に使用されるものである。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１３】
＜空気調和装置１の構成＞
空気調和装置１は、主として、熱源機としての室外機２と、それに並列に接続された複数台（図１では２台を図示している）の利用ユニットとしての室内機４（室内機４Ａ、室内機４Ｂ）と、室外機２と室内機４とを接続する冷媒延長配管（液冷媒延長配管、ガス冷媒連絡配管）と、を有している。すなわち、空気調和装置１は、室外機２と室内機４とが冷媒配管で接続されることで形成される冷媒回路１０を有している。なお、液冷媒延長配管は、主管６Ａ、枝管６ａ、枝管６ｂ、及び、分配器５１ａで構成されている。また、ガス冷媒延長配管は、主管７Ａ、枝管７ａ、枝管７ｂ、分配器５２ａで構成されている。
【００１４】
［室内機４］
室内機４Ａ、室内機４Ｂは、室外機２からの冷熱又は温熱の供給を受けて空調対象域に冷房空気又は暖房空気を供給するものである。なお、以下の説明においては、室内機４の後の「Ａ」、「Ｂ」を省略する場合があるが、その場合には室内機４Ａ、室内機４Ｂの双方を示しているものとする。また、「室内機４Ａ」系統の各機器（回路の一部も含む）の符号の後に「Ａ（又はａ）」を付加し、「室内機４Ｂ」系統の各機器（回路の一部も含む）の符号の後に「Ｂ（又はｂ）」を付加して図示している。これらの説明においても、符号の後の「Ａ（又はａ）」、「Ｂ（又はｂ）」を省略する場合があるが、双方の機器を示していることは言うまでもない。
【００１５】
室内機４は、ビル等の室内の天井に埋め込まれたり、吊り下げられたり、室内の壁面に壁掛けられたりする等により設置されている。室内機４Ａは、主管６Ａ、分配器５１ａ、枝管６ａ、枝管７ａ、分配器５２ａ、及び、主管７Ａを用いて室外機２に接続されており、冷媒回路１０の一部を構成している。室内機４Ｂは、主管６Ａ、分配器５１ａ、枝管６ｂ、枝管７ｂ、分配器５２ａ、及び、主管７Ａを用いて室外機２に接続されており、冷媒回路１０の一部を構成している。
【００１６】
室内機４は、主として、冷媒回路１０の一部を構成する室内側冷媒回路（室内側冷媒回路１０ａ、室内側冷媒回路１０ｂ）を有している。この室内側冷媒回路は、主として、膨張機構としての膨張弁４１と、利用側熱交換器としての室内熱交換器４２と、が直列に接続されて構成されている。
【００１７】
室内熱交換器４２は、暖房運転時には冷媒の凝縮器（放熱器）として機能して室内空気を加熱し、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、熱媒体（たとえば、空気や水等）と冷媒との間で熱交換を行ない、冷媒を凝縮液化又は蒸発ガス化するものである。室内熱交換器４２は、その形式を特に限定するものではないが、たとえば伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型の熱交換器で構成するとよい。
【００１８】
膨張弁４１は、室内側冷媒回路内を流れる冷媒の流量の調節等を行なうために、室内熱交換器４２の液側に設置され、冷媒を減圧して膨張させるものである。この膨張弁４１は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成するとよい。
【００１９】
室内機４は、ユニット内に室内空気を吸入して、室内熱交換器４２において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給するための送風機としての室内ファン４３を有している。室内ファン４３は、室内熱交換器４２に供給する空気の風量を可変することが可能なものであり、たとえばＤＣファンモーターによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等で構成するとよい。ただし、室内熱交換器４２が、冷媒と空気とは異なる熱媒体（たとえば、水やブライン等）とで熱交換を実行するものであってもよい。
【００２０】
また、室内機４には、各種センサーが設けられている。室内熱交換器４２の液側には、冷媒の温度（すなわち、暖房運転時における凝縮温度Ｔｃ又は冷房運転時における蒸発温度Ｔｅに対応する冷媒温度）を検出する液側温度センサー（液側温度センサー３３ｆ（室内機４Ａに搭載）、液側温度センサー３３ｉ（室内機４Ｂに搭載））が設けられている。室内熱交換器４２のガス側には、冷媒の温度Ｔｅｏを検出するガス側温度センサー（ガス側温度センサー３３ｅ（室内機４Ａに搭載）、ガス側温度センサー３３ｈ（室内機４Ｂに搭載））が設けられている。
【００２１】
また、室内機４の室内空気の吸入口側には、ユニット内に流入する室内空気の温度（すなわち、室内温度Ｔｒ）を検出する室内温度センサー（室内温度センサー３３ｇ（室内機４Ａに搭載）、室内温度センサー３３ｊ（室内機４Ｂに搭載））が設けられている。これらの各種センサーで検知された情報（温度情報）は、室内機４に搭載されている各機器の動作を制御する制御部（室内側制御部３２）に送られて、各機器の動作制御に利用される。なお、液側温度センサー、ガス側温度センサー、及び、室内温度センサーの種類を特に限定するものではないが、たとえばサーミスター等で構成するとよい。
【００２２】
また、室内機４は、室内機４を構成する各機器の動作を制御する室内側制御部３２を有している。そして、室内側制御部３２は、室内機４の制御を行なうために設けられたマイクロコンピューターやメモリー等を有しており、室内機４を個別に操作するためのリモコン（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行なったり、室外機２（詳しくは室外側制御部３１）との間で伝送線（無線でもよい）を介して制御信号等のやりとりを行なったりすることができるようになっている。すなわち、室内側制御部３２は、室外側制御部３１と協働することによって空気調和装置１全体の運転制御を行なう制御部３として機能するのである（図２参照）。
【００２３】
［室外機２］
室外機２は、室内機４に冷熱又は温熱を供給する機能を有している。室外機２は、たとえばビル等の室外に設置されており、液冷媒延長配管、ガス冷媒連絡配管で室内機４に接続されており、冷媒回路１０の一部を構成している。つまり、室外機２から流出して主管６Ａを流れる冷媒は、分配器５１ａを介して枝管６ａと枝管６ｂとに分流され、室内機４Ａ、室内機４Ｂのそれぞれに流入するようになっている。同様に、室外機２から流出して主管７Ａを流れる冷媒は、分配器５２ａを介して枝管７ａと枝管７ｂとに分流され、室内機４Ａ、室内機４Ｂのそれぞれに流入するようになっている。
【００２４】
室外機２は、主として、冷媒回路１０の一部を構成する室外側冷媒回路１０ｚを有している。この室外側冷媒回路１０ｚは、主として、圧縮機２１と、流路切替手段である四方弁２２と、熱源側熱交換器としての室外熱交換器２３と、液溜めとしてのアキュームレーター２４と、液側閉鎖弁２８と、ガス側閉鎖弁２９と、が直列に接続された構成されている。
【００２５】
圧縮機２１は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものである。この圧縮機２１は、運転容量を可変することが可能なものであり、たとえばインバーターにより周波数Ｆが制御されるモーターによって駆動される容積式圧縮機等で構成するとよい。なお、図１では、圧縮機２１が１台である場合を例に図示しているが、これに限定されず、室内機４の接続台数等に応じて、２台以上の圧縮機２１を並列に接続して搭載してもよい。
【００２６】
四方弁２２は、暖房運転時における冷媒の流れの方向と冷房運転時における熱源側冷媒の流れの方向とを切り換えるものである。冷房運転時には、室外熱交換器２３を圧縮機２１によって圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、室内熱交換器４２を蒸発器として機能させるために、四方弁２２は、実線で示されるように圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２３のガス側とを接続するとともにアキュームレーター２４と主管７Ａ側とを接続するように切り換えられる。暖房運転時には、室内熱交換器４２を圧縮機２１によって圧縮される冷媒の凝縮器として、かつ、室外熱交換器２３を蒸発器として機能させるために、四方弁２２は、点線で示されるように圧縮機２１の吐出側と主管７Ａとを接続するとともにアキュームレーター２４と室外熱交換器２３のガス側とを接続するように切り換えられる。
【００２７】
室外熱交換器２３は、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能し、冷房運転時には冷媒の凝縮器（放熱器）として機能し、熱媒体（たとえば、空気や水等）と冷媒との間で熱交換を行ない、その冷媒を蒸発ガス化又は凝縮液化するものである。室外熱交換器２３は、その形式を特に限定するものではないが、たとえば伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成するとよい。なお、室外熱交換器２３は、そのガス側が四方弁２２に接続され、液側が主管６Ａに接続されている。
【００２８】
室外機２は、ユニット内に室外空気を吸入して、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換させた後に、室外に排出するための送風機としての室外ファン２７を有している。この室外ファン２７は、室外熱交換器２３に供給する空気の風量を可変することが可能なものであり、たとえばＤＣファンモーターからなるモーターによって駆動されるプロペラファン等で構成するとよい。ただし、室外熱交換器２３が、冷媒と空気とは異なる熱媒体（たとえば、水やブライン等）とで熱交換を実行するものであってもよい。
【００２９】
アキュームレーター２４は、四方弁２２と圧縮機２１との間に接続されており、室内機４運転負荷の変動等に応じて冷媒回路１０内に発生する余剰冷媒を溜めることが可能な容器である。液側閉鎖弁２８及びガス側閉鎖弁２９は、外部の機器・配管（具体的には、主管６Ａ及び主管７Ａ）との接続口に設けられ、冷媒を導通したり、しなかったりするものである。
【００３０】
また、室外機２には、複数の圧力センサーと温度センサーが設けられている。圧力センサーとしては、圧縮機２１の吸入圧力Ｐｓを検出する吸入圧力センサー３４ａと、圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄを検出する吐出圧力センサー３４ｂとが設置されている。
【００３１】
温度センサーとしては、アキュームレーター２４と圧縮機２１との間の位置に設けられ圧縮機２１の吸入温度Ｔｓを検出する吸入温度センサー３３ａ、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄを検出する吐出温度センサー３３ｂ、室外熱交換器２３内を流れる冷媒の温度を検出する熱交温度センサー３３ｋ、室外熱交換器２３の液側に設置される液側温度センサー３３ｌ、及び、室外機２の室外空気の吸入口側に設置されユニット内に流入する室外空気の温度を検出する室外温度センサー３３ｃが設置されている。これらの各種センサーで検知された情報（温度情報）は、室内機４に搭載されている各機器の動作を制御する制御部（室外側制御部３１）に送られて、各機器の動作制御に利用される。なお、各温度センサーの種類を特に限定するものではないが、たとえばサーミスター等で構成するとよい。
【００３２】
また、室外機２は、室外機２を構成する各要素の動作を制御する室外側制御部３１を有している。そして、室外側制御部３１は、室外機２の制御を行なうために設けられたマイクロコンピューター、メモリーやモーターを制御するインバーター回路等を有しており、室内機４の室内側制御部３２との間で伝送線（無線でもよい）を介して制御信号等のやりとりを行なうことができるようになっている。すなわち、室外側制御部３１は、室内側制御部３２と協働することによって空気調和装置１全体の運転制御を行なう制御部３として機能するのである（図２参照）。
【００３３】
ここで、制御部３について詳細に説明する。図２は、空気調和装置１の電気的な構成を示す制御ブロック図である。制御部３は、圧力センサー（吸入圧力センサー３４ａ、吐出圧力センサー３４ｂ）、温度センサー（液側温度センサー、ガス側温度センサー、室内温度センサー、吸入温度センサー、吐出温度センサー、熱交温度センサー、液側温度センサー、室外温度センサー）の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づいて各種機器（圧縮機２１、四方弁２２、室外ファン２７、室内ファン４３、流量制御弁として機能する膨張弁４１）を制御することができるように接続されている。
【００３４】
図２に示すように、制御部３は、測定部３ａ、演算部３ｂ、記憶部３ｃ、判定部３ｄ、駆動部３ｅ、表示部３ｆ、入力部３ｇ、出力部３ｈから構成されている。測定部３ａは、圧力センサーや温度センサーから送られる情報を基に冷媒回路１０を循環している冷媒の圧力や温度（つまり、運転状態量）を測定する機能を有している。演算部３ｂは、測定部３ａで測定した測定値を基に冷媒量（つまり、運転状態量）を演算する機能を有している。記憶部３ｃは、測定部３ａで測定した測定値や演算部３ｂで演算して算出した冷媒量を記憶したり、外部からの情報を記憶したりする機能を有している。判定部３ｄは、記憶部３ｃに記憶されている基準冷媒量と演算により算出された冷媒量とを比較して冷媒漏洩の有無を判定する機能を有している。
【００３５】
駆動部３ｅは、空気調和装置１を駆動する各要素（具体的には、圧縮機モーターや、弁機構、ファンモーター等）の駆動を制御する機能を有している。表示部３ｆは、冷媒充填が完了した場合や、冷媒漏洩を検知した場合等にその情報を音声や表示で外部へ報知したり、空気調和装置１を運転させる上で生じる異常を音声や表示で報知したりする機能を有している。入力部３ｇは、各種制御用の設定値の入力や変更を行なったり、冷媒充填量等の外部情報の入力を行なったりする機能を有している。出力部３ｈは、測定部３ａで測定した測定値や演算部３ｂで演算した値を外部に出力する機能を有している。
【００３６】
（冷媒延長配管）
冷媒延長配管（液冷媒延長配管、ガス冷媒連絡配管）は、室外機２と、室内機４と、を接続し、空気調和装置１内の冷媒を循環させるものである。つまり、空気調和装置１は、空気調和装置１を構成している各種機器を冷媒延長配管で配管接続することで冷媒回路１０を形成し、この冷媒回路１０に冷媒を循環させることで、冷房運転や暖房運転が実行可能になっているのである。
【００３７】
上述したように、冷媒延長配管は、主管６Ａ、枝管６ａ、枝管６ｂ、分配器５１ａ、主管７Ａ、枝管７ａ、枝管７ｂ、分配器５２ａで構成されている。そのうちの主管６Ａ、枝管６ａ、枝管６ｂ、主管７Ａ、枝管７ａ、及び、枝管７ｂは、空気調和装置１をビル等の設置場所に設置する際に現地にて施工される冷媒配管であり、室外機２と室内機４との組み合わせに応じてそれぞれ決められた管径のものが使用されるようになっている。
【００３８】
実施の形態１では、１台の室外機２と２台の室内機４の接続に分配器５１ａ、分配器５２ａを加えた冷媒延長配管を用いている。液冷媒延長配管については、室外機２と分配器５１ａとの間を主管６Ａで、分配器５２ａと各室内機４との間を枝管６ａ、枝管６ｂで接続している。ガス冷媒延長配管については、各室内機４と分配器５２ａとの間を枝管７ａ、枝管７ｂで、分配器５２ａと室外機２との間を主管７Ａで接続している。なお、実施の形態１では、冷媒延長配管に分配器５１ａ及び分配器５２ａを含めて説明したが、分配器５１ａ及び分配器５２ａは必ずしも必須のものではない。
【００３９】
分配器５１ａ及び分配器５２ａは、室内機４の接続台数に応じて形状を決定するとよい。たとえば、図１に示すように、分配器５１ａ及び分配器５２ａをＴ字管で構成してもよく、ヘッダーを用いて構成しても構わない。また、複数台（３台以上）の室内機４が接続される場合には、Ｔ字管を複数個使用して冷媒を分配させてもよいし、ヘッダーを用いて冷媒を分配させてもよい。
【００４０】
以上のように、室内側冷媒回路（室内側冷媒回路１０ａ、室内側冷媒回路１０ｂ）と、室外側冷媒回路１０ｚと、冷媒延長配管と、が接続されて空気調和装置１は構成されている。そして、空気調和装置１は、室内側制御部３２と室外側制御部３１とから構成される制御部３によって、冷房運転又は暖房運転に応じて四方弁２２を切り換えて運転を行なうとともに、各室内機４の運転負荷に応じて、室外機２及び室内機４に搭載されている各機器の制御を行なっている。
【００４１】
＜空気調和装置１の動作＞
空気調和装置１の各要素の動作と冷媒漏洩検知について説明する。空気調和装置１は、各室内機４の運転負荷に応じて空気調和装置１を構成している各機器の制御を行ない、冷暖房運転を実行する。図３は、空気調和装置１の冷房運転時のｐ−ｈ線図である。図４は、空気調和装置１の暖房運転時のｐ−ｈ線図である。なお、図１では、冷房運転時の冷媒の流れを実線矢印で、暖房運転時の冷媒の流れを破線矢印で、それぞれ表している。また、空気調和装置１では、冷媒漏洩検知を常時実施し、通信線を用いることにより管理センター等で遠隔監視を行なうことができるようになっている。
【００４２】
（冷房運転）
空気調和装置１が実行する冷房運転について、図１及び図３を用いて説明する。
冷房運転時は、四方弁２２が図１の実線で示される状態、すなわち圧縮機２１の吐出側が室外熱交換器２３のガス側に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側がガス側閉鎖弁２９及びガス延長配管である主管７Ａ、枝管７ａ、枝管７ｂを介して室内熱交換器４２のガス側に接続されるように制御される。なお、液側閉鎖弁２８及びガス側閉鎖弁２９は、開状態にされている。また、全部の室内機４で冷房運転が実行される場合を例に説明する。
【００４３】
低温・低圧の冷媒が圧縮機２１によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される（図３に示す点ａ）。圧縮機２１から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、四方弁２２を介して室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２７の送風作用により室外空気に放熱しながら凝縮・液化する（図３に示す点ｂ）。このときの凝縮温度は、熱交温度センサー３３ｋもしくは吐出圧力センサー３４ｂで検出される圧力を飽和温度換算することにより求められる。
【００４４】
その後、室外熱交換器２３から流出した高圧液冷媒は、液側閉鎖弁２８を介して室外機２から流出する。室外機２から流出した高圧液冷媒は、主管６Ａ、枝管６ａ、枝管６ｂにおいて管壁面摩擦によって圧力が降下する（図３に示す点ｃ）。この冷媒は、室内機４に流入し、膨張弁４１により減圧されて低圧の気液二相冷媒となる（図３に示す点ｄ）。この気液二相冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する室内熱交換器４２に流入し、室内ファン４３の送風作用により空気から吸熱することで蒸発ガス化する（図３に示す点ｅ）。このとき、空調対象域の冷房が実行されることになる。
【００４５】
このときの蒸発温度は、温度センサー３３ｅ、温度センサー３３ｈにて計測される。そして、室内熱交換器４２の出口における冷媒の過熱度ＳＨは、温度センサー３３ｆ、温度センサー３３ｉにより検出される冷媒温度値から温度センサー３３ｅ、温度センサー３３ｈにより検出される冷媒温度を差し引くことによって求められる。なお、温度センサー３３ｅと温度センサー３３ｆ、温度センサー３３ｈと温度センサー３３ｉは、冷房運転を実行するか、暖房運転を実行するかで、液側となったり、ガス側となったりする。つまり、冷媒の温度は、運転状態に応じてそれぞれの温度センサーで必要に応じて計測できるようになっている。
【００４６】
また、膨張弁４１は、室内熱交換器４２の出口（すなわち、室内熱交換器４２Ａ、室内熱交換器４２Ｂのガス側）における冷媒の過熱度ＳＨが過熱度目標値ＳＨｍとなるように開度調節されている。
【００４７】
室内熱交換器４２を通過したガス冷媒は、主管７Ａ、枝管７ａ、枝管７ｂを通り、主管７Ａ、枝管７ａ、枝管７ｂを通過するときの管壁面摩擦によって圧力が降下する（図３に示す点ｆ）。この冷媒は、ガス側閉鎖弁２９を介して室外機２に流入する。室外機２に流入した冷媒は、四方弁２２及びアキュームレーター２４を経て、圧縮機２１に再度吸入される。以上の流れで、空気調和装置１は冷房運転を実行する。
【００４８】
（暖房運転）
空気調和装置１が実行する暖房運転について、図１及び図４を用いて説明する。
暖房運転時は、四方弁２２が図１の破線で示される状態、すなわち圧縮機２１の吐出側がガス側閉鎖弁２９及びガス冷媒延長配管である主管７Ａ、枝管７ａ、枝管７ｂを介して室内熱交換器４２のガス側に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側が室外熱交換器２３のガス側に接続されるように制御される。なお、液側閉鎖弁２８及びガス側閉鎖弁２９は開状態にされている。また、全部の室内機４で冷房運転が実行される場合を例に説明する。
【００４９】
低温・低圧の冷媒が圧縮機２１によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される（図４に示す点ａ）。圧縮機２１から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、四方弁２２及びガス側閉鎖弁２９を介して室外機２から流出する。室外機２から流出した高温・高圧のガス冷媒は、主管７Ａ、枝管７ａ、枝管７ｂを通過し、このとき管壁面摩擦により圧力が降下する（図４に示す点ｇ）。この冷媒は、室内機４の室内熱交換器４２に流入する。室内熱交換器４２に流入した冷媒は、室内ファン４３の送風作用により室内空気に放熱しながら凝縮・液化する（図４に示す点ｂ）。このとき、空調対象域の暖房が実行されることになる。
【００５０】
室内熱交換器４２から流出した冷媒は、膨張弁４１により減圧されて低圧の気液二相冷媒となる（図４に示す点ｃ）。このとき膨張弁４１は、室内熱交換器４２の出口における冷媒の過冷却度ＳＣが過冷却度目標値ＳＣｍで一定になるように開度調節されている。
【００５１】
室内熱交換器４２の出口における冷媒の過冷却度ＳＣは、吐出圧力センサー３４ｂにより検出される圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄを凝縮温度Ｔｃに対応する飽和温度値に換算し、この冷媒の飽和温度値から液側温度センサー３３ｅ、液側温度センサー３３ｈにより検出される冷媒温度値を差し引くことによって求められる。なお、各室内熱交換器４２内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサーを別途設けて、この温度センサーにより検出される凝縮温度Ｔｃに対応する冷媒温度値を、液側温度センサー３３ｅ、液側温度センサー３３ｈにより検出される冷媒温度値から差し引くことによって過冷却度ＳＣを求めるようにしてもよい。
【００５２】
その後、低圧の気液二相冷媒は、主管６Ａ、枝管６ａ、枝管６ｂを通り、主管６Ａ、枝管６ａ、枝管６ｂを通過するときの管壁面摩擦によって圧力が降下した後（図４に示す点ｄ）、液側閉鎖弁２８を介して室外機２に流入する。室外機２に流入した冷媒は、室外熱交換器２３に流入し、室外ファン２７の送風作用により室外空気から吸熱することで蒸発ガス化する（図４に示す点ｅ）。それから、この冷媒は、四方弁２２及びアキュームレーター２４を経て、圧縮機２１に再度吸入される。以上の流れで、空気調和装置１は暖房運転を実行する。
【００５３】
以上、冷房運転、暖房運転について説明したが、各運転により、必要な冷媒量は異なり、実施の形態１においては冷房運転時に冷媒量を多く必要とする。これは、膨張弁４１が室内機４側に接続されているため、冷媒延長配管の冷媒状態が冷房運転時には液相、ガス相となるのに対し、暖房運転時には二相、ガス相となるからである。つまり、液相と二相の違いから冷房運転時に冷媒を多く必要とするのである。また、凝縮器平均密度に対して、蒸発器平均密度が小さいことも関係する。通常、室外熱交換器２３に対し、室内熱交換器４２の内容積は小さい。よって、冷房運転時には平均密度の大きな凝縮器が室外熱交換器２３となるため，暖房運転時に比べて冷媒量を多く必要とするのである。
【００５４】
したがって、空気調和装置１では、四方弁２２を切り換えて冷房運転、暖房運転を行なう場合において冷房運転と暖房運転とで必要な冷媒量が異なるということになる。このような場合には、冷媒量を多く必要とする運転状態に合わせて冷媒を充填し、冷媒を多く必要としない運転状態のときには、余剰液冷媒をアキュームレーター２４等に貯留することとなる。
【００５５】
（冷媒漏洩検知方法）
冷房運転、暖房運転を切り換えて実行できるような冷媒回路では、上述したように冷媒量を多く必要とする運転状態（たとえば冷房運転時）が存在する。このような冷媒回路には、通常、冷媒量を多く必要とする運転状態に合わせて冷媒が充填される。そのため、冷媒量を多く必要としない運転状態（たとえば暖房運転時）には、余剰液冷媒が発生することになる。これに対し、空気調和装置１のようなアキュームレーター２４を付加した冷媒回路を備えたものでは、余剰液冷媒をアキュームレーター２４で貯留するようになっている。
【００５６】
通常、アキュームレーターに余剰液冷媒が貯留しない冷房運転の場合では、各要素の圧力、温度の変化により冷媒漏洩を検知することができる。ところが、アキュームレーターに余剰液冷媒が貯留している暖房運転時の場合では、余剰液冷媒が減少するのみで各要素の圧力、温度は変化せず、冷凍サイクルの状態から冷媒漏洩を検知することができない。そこで、アキュームレーターを付加したものでは、暖房運転のように冷媒量を多く必要としない運転時にはアキュームレーターに貯留されている余剰液冷媒の有無で冷媒漏洩の発生を検知するようにしている。
【００５７】
一般的に、アキュームレーターに貯留されている余剰液冷媒の有無の判定には、アキュームレーターの出口部の過熱度を用いている。これは、アキュームレーターに余剰液冷媒がある場合にはアキュームレーターの出口における冷媒は二相冷媒もしくは飽和ガス冷媒であるのに対して、アキュームレーターに余剰液冷媒がない場合にはアキュームレーターの出口における冷媒は過熱ガス冷媒となるからである。このことを利用して、アキュームレーターの出口過熱度によりアキュームレーターの余剰液冷媒の有無を判定するようにしていることが多い。
【００５８】
また、アキュームレーターの出口にセンサーがなく、アキュームレーターの出口過熱度を演算できない場合には、圧縮機の吐出温度によりアキュームレーターの余剰液冷媒の有無を判定するようにしたものもある。これは、アキュームレーターの余剰液冷媒がなくなるとアキュームレーターの出口が過熱ガス状態となり圧縮機の吐出温度も上昇するという現象を利用した検知方法である。
【００５９】
これらのことから、アキュームレーターに余剰液冷媒が存在する場合には、アキュームレーターの余剰液冷媒が無くなってから、冷媒漏洩を検知するようになっているということがわかる。そのため、アキュームレーターの余剰液冷媒量が多い場合には、冷媒漏洩の検知精度が悪化してしまうことになる。つまり、以上のような検知方法では、冷媒漏洩を検知するまでに漏洩する冷媒の量が多くなってしまっていた。
【００６０】
そこで、空気調和装置１では、余剰液冷媒がアキュームレーター２４に多く存在した場合にも、冷媒漏洩検知精度を向上させるようにしている。具体的には、以下で詳細に説明するが、空気調和装置１では、アキュームレーター２４に貯留している余剰液冷媒の一部を停止中の室内熱交換器４２に移動、貯留させることにより、アキュームレーター２４に貯留する冷媒量を少なくし、稼働中の機器には影響を与えることなく、冷媒漏洩の検知精度を向上させるようにしている。
【００６１】
（凝縮器液冷媒貯留方法）
通常、暖房運転時、室内機の能力の調整は、膨張弁の開閉により行なう。つまり、能力が必要な場合には膨張弁を開き、能力があまり必要で無くなれば膨張弁を閉じる。そして、能力が必要で無くなった場合は、空調を停止させる。この際、通常、室内機での寝込み防止のために、停止している室内機では冷媒が貯留しないよう膨張弁の開度を微開としている。これに対して、空気調和装置１では、敢えて膨張弁４１の開度を全閉とすることにより、アキュームレーター２４に貯留されるはずの余剰液冷媒を積極的に室内機４に冷媒を貯めるようにしている。
【００６２】
また、従来の冷媒漏洩検知方法では、停止中の室内ファンは消費電力を抑えるために、通常、停止もしくは低回転数で運転させている。これに対して、空気調和装置１では、積極的に室内ファン４３を運転させ、過冷却度を多くとり、凝縮器（室内熱交換器４２）内の液冷媒を多くすることにより、より多くの冷媒を室内機４に貯留するようにしている。
【００６３】
このとき、室内機４に冷媒が多く貯留してアキュームレーター２４内に冷媒が無くなる場合も考えられるため、空気調和装置１では、室内機４の運転状態（室内機４の運転台数）と、アキュームレーター２４における余剰液冷媒の有無と、の関係を予め初期学習し、この初期学習で求めたアキュームレーター２４に余剰液冷媒があるとされるときの室内機４の運転状態に基づいて冷媒回路１０の冷媒漏洩を判定している。つまり、空気調和装置１は、初期学習を行ない、いつアキュームレーター２４に余剰液冷媒が無くなるかを求め、冷媒漏洩の誤検知を防止するようにしている。なお、初期学習については、後で詳細に説明する。
【００６４】
上記の方法により、空気調和装置１では、凝縮側となる室内機４により多くの冷媒を貯留させることにより、アキュームレーター２４の余剰液冷媒の貯留分を少なくし、冷媒漏洩検知精度を高め、なおかつ稼働中の機器に影響を与えないようにしている。
【００６５】
ここで、空気調和装置１が実行する冷媒漏洩検知の処理の流れについて詳しく説明する。図５は、空気調和装置１が実行する冷媒漏洩検知の処理の流れの一例を示すフローチャートである。図６は、合計稼働室内機容量ΣＱｊ（横軸）と、アキュームレーター２４の出口過熱度ＳＨ＿ＡＣＣ（縦軸）と、の関係を示すグラフである。図７は、合計稼働室内機容量ΣＱｊ（横軸）と、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄ（縦軸）と、の関係を示すグラフである。
【００６６】
制御部３は、室内機４が運転しているかどうかを確認する（Ｓ１）。室内機４が運転している場合は、制御部３は、運転状態を取得する（Ｓ２）。このときの取得する運転状態の情報としては、たとえば室内機４の稼働状況を示すΣＱｊや、運転状態を示す圧縮機周波数、ＳＨ＿ＡＣＣ算出に必要なデータ等がある。すなわち、制御部３は、これらの情報を入手して室内機４の運転状態を判断するのである。
【００６７】
次に、制御部３は、入手したデータから室内機４の運転状態が安定しているかどうかを判断する（Ｓ３）。室内機４の運転状態が安定していると判断した場合（Ｓ３；Ｙｅｓ）、制御部３は、冷媒漏洩検知が可能であるかどうかを判断する（Ｓ４）。この際、図６に示すように、アキュームレーター２４に余剰液冷媒がない状態（Ａ）の場合には、冷媒漏洩検知ができないので、ＲＥＴＵＲＮへ移行する（Ｓ４；Ｎｏ）。なお、室内機４の運転状態が安定していない判断した場合、制御部３は、冷媒漏洩検知が可能であるかどうかを判断せずに、ＲＥＴＵＲＮへ移行する（Ｓ３；Ｎｏ）。
【００６８】
冷媒漏洩検知が可能であると判断した場合（Ｓ４；Ｙｅｓ）、制御部３は、ＳＨ＿ＡＣＣ＜３であるかどうかを判定する（Ｓ５）。ＳＨ＿ＡＣＣ＜３の場合（Ｓ５；Ｙｅｓ）、制御部３は、アキュームレーター２４内に余剰液冷媒が貯留していることを示すので、表示部３ｆを介して正常と表示する（Ｓ６）。ＳＨ＿ＡＣＣ≧３の場合（Ｓ５；Ｎｏ）、制御部３は、アキュームレーター２４に余剰液冷媒が無い状態であるため、表示部３ｆを介して冷媒漏洩と発報する（Ｓ７）。
【００６９】
なお、図５に示すように、空気調和装置１では、ＳＨ＿ＡＣＣを、アキュームレーター２４内の余剰液冷媒の有無を検知するためのパラメーターとして用いている。余剰液冷媒があればＳＨ＿ＡＣＣ＝０、ガス状態であればＳＨ＿ＡＣＣ＞０を示すことになるが、実機においてはセンサー誤差等の外乱が生じるため、空気調和装置１ではＳＨ＿ＡＣＣ＜３でアキュームレーター２４内に余剰液冷媒あり（正常）、ＳＨ＿ＡＣＣ≧３でアキュームレーター２４内がガス状態（余剰液冷媒がない状態）である（冷媒漏洩）。
【００７０】
（初期学習）
次に、空気調和装置１が実行する初期学習について説明する。図８は、初期学習を実行する際の処理の流れの一例を示すフローチャートである。初期学習では、アキュームレーター２４における余剰液冷媒有無の判断を行ない、余剰液冷媒が貯留する運転状態（つまり、図６や図７に示す余剰液冷媒の有無の境界）を明らかにしている。この初期学習を実施しないと、停止している室外機２に余剰液冷媒が全て溜まり込み、アキュームレーター２４に余剰液冷媒がなくなった場合、冷媒漏洩していないにもかかわらず漏洩と誤検知してしまう可能性がある。
【００７１】
図６に示すように、ＳＨ＿ＡＣＣは、アキュームレーター２４内の余剰液冷媒の有無を検知するパラメーターである。余剰液冷媒があればＳＨ＿ＡＣＣ＝０、ガス状態であればＳＨ＿ＡＣＣ＞０を示すことになる。実機においてはセンサー誤差等の外乱が生じるため、空気調和装置１ではＳＨ＿ＡＣＣ＜３でアキュームレーター２４内に余剰液冷媒あり、ＳＨ＿ＡＣＣ≧３でアキュームレーター２４内がガス状態であるようにしている。
【００７２】
以上のことから、室内機４に多くの冷媒が貯留するとアキュームレーター２４内に貯留している液冷媒が無くなって、アキュームレーター２４内がガス状態となることを示している。この関係を学習することにより、アキュームレーター２４に余剰液冷媒がある場合に限って冷媒漏洩検知を実施することができるため、誤検知を防止することができることになる。なお、アキュームレーター２４内の余剰液冷媒有無のパラメーターとしてＳＨ＿ＡＣＣを用いた場合を例に示したが、図７に示すように吐出温度（Ｔｄ）によってもアキュームレーター２４内の余剰液冷媒の有無を検知することができることは言うまでもない。
【００７３】
初期学習を実行する際の処理の流れについて図８を参照しながら説明する。
まず、制御部３は、初期学習の開始条件を満足するかどうかの確認を行なう（Ｓ１０１）。初期学習の条件とは、たとえば具体的には起動後ある一定時間経過しているかや、運転が安定しているか等である。つまり、制御部３は、これらの条件の少なくとも１つによって、初期学習の開始条件を満足しているかどうかを確認判断するのである。
【００７４】
次に、制御部３は、稼働している室内機４を１台ずつ停止させる（Ｓ１０２）。そして、制御部３は、アキュームレーター２４内の余剰液冷媒の有無を確認するためにＳＨ＿ＡＣＣを計測する（Ｓ１０３）。この場合、停止させる室内機４は、容量が小さいものから順に停止させるようにしておくとよい。室内機４の容量の大小は、接続した際に通信により機種情報が入手でき、その情報により選択することができる。また、室内機４を停止させてから室内機４に余剰液冷媒が移動するまで時間がかかることから、十分時間が経過した後に計測を行なう、この際、計測までに待つ時間は、冷媒延長配管長により変更し、短い場合で数分、長い場合には数十分待つようにするとよい。
【００７５】
次に、制御部３は、全部の室内機４が停止しているかどうかの確認を行なう（Ｓ１０４）。全部の室内機４が停止していない場合には（Ｓ１０４；Ｎｏ）、制御部３は、再度同様の作業を実施する（Ｓ１０２）。一方、全部の室内機４が停止している場合には（Ｓ１０４；Ｙｅｓ）、制御部３は、初期学習終了をメモリー（記憶部３ｃ）に記録して初期学習を終了する。すなわち、制御部３は、室内機４を１台ずつ停止させつつ、ＳＨ＿ＡＣＣを計測して、何台の室内機４を停止させればアキュームレーター２４内における余剰液冷媒がなくなるのかを学習するのである。
【００７６】
（冷媒漏洩の判断）
冷媒漏洩の判断としては、アキュームレーター２４の余剰液冷媒が貯留している状態において（つまり、余剰液冷媒の一部を移動して貯留されている量を少なくした状態において）、この量を基準量として、アキュームレーター２４に余剰液冷媒が貯留していない状態（基準量よりも少なくなった状態）となった場合に冷媒漏洩という判断をする。なお、アキュームレーター２４に残存させる余剰液冷媒については、アキュームレーター２４の容量や、室内機４に移動できる冷媒の最大量、空気調和装置１の運転状態等に応じて決定すればよい。
【００７７】
具体的には、空気調和装置１では、初期学習で学習したΣＱｊとＳＨ＿ＡＣＣとの相関関係から、アキュームレーター２４に余剰液冷媒が貯留している状態のみを検知実施対象として、その対象運転時にアキュームレーター２４に余剰液冷媒がなければ冷媒漏洩と判断している。すなわち、空気調和装置１によれば、初期学習により記憶した運転状態（凝縮器として機能している停止中の熱交換器（室内熱交換器４２又は室外熱交換器２３）の合計容量）とアキュームレーター２４内の余剰液冷媒の有無との相関関係から通常運転時におけるアキュームレーター２４内に余剰液冷媒が存在する運転のみを抽出（算出）し、その抽出された状態時のアキュームレーター２４の余剰液冷媒を確認することにより、冷媒漏洩を検知することができるようになっているのである。
【００７８】
運転状態によってはアキュームレーター２４内に余剰液冷媒が少ない状態も考えられることから、空気調和装置１では、従来よりも早期に冷媒漏洩を検知することができる。よって、空気調和装置１では、液面検知のためにセンサーをアキュームレーター２４内に付加したり、冷媒回路１０の構成を変更したりすることなく、冷媒漏洩を早期に検知することができることになる。
【００７９】
さらに、空気調和装置１によれば、アキュームレーター２４内の余剰液冷媒を移動させる要素として停止している凝縮器を想定しているため、初期学習により停止している凝縮器の容量とアキュームレーター２４の余剰液冷媒量の有無の関係から余剰液冷媒が存在する運転状態のみを抽出し、現運転状態でのアキュームレーター２４の余剰液冷媒の有無を比較することにより冷媒漏洩を検知することができる。よって、空気調和装置１では、稼働中のシステムに影響を与えることなく冷媒漏洩を検知することができる。
【００８０】
加えて、空気調和装置１によれば、アキュームレーター２４の出口過熱度を用いてアキュームレーター２４の余剰液冷媒の有無を判断することにより、既存のセンサーを用いて冷媒漏洩を検知することができる。なお、圧縮機２１の吐出温度を用いてアキュームレーター２４の余剰液冷媒の有無を判断するようにすれば、アキュームレーター２４の出入口にサーミスターがなくても、空気調和装置１では、アキュームレーター２４の余剰液冷媒の有無を検知することができることになる。
【００８１】
空気調和装置１では、凝縮器に空気を供給するファン（室内ファン４３、室外ファン２７）のうち停止中のものを運転させることにより、停止中の凝縮器により多くの液冷媒を貯留させることができるため、アキュームレーター２４に貯留する余剰液冷媒をさらに少なくすることができる。よって、空気調和装置１では、冷媒漏洩をさらに早期に検知することができることになる。また、空気調和装置１によれば、内容積の小さい室内熱交換器４２を有する室内機４から順にアキュームレーター２４の余剰液冷媒を移動させることにより、余剰液冷媒の減少を漏洩の段階に応じて詳細に検知することができることにもなる。
【００８２】
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２に係る空気調和装置１Ａの冷媒回路構成の一例を示す概略構成図である。図１０は、室内機４の過冷却度ＳＣ（横軸）と、アキュームレーター２４の出口過熱度ＳＨ＿ＡＣＣ（縦軸）と、の関係を示すグラフである。図１１は、室内機４の過冷却度ＳＣ（横軸）と、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄ（縦軸）と、の関係を示すグラフである。図９〜図１１に基づいて、空気調和装置１Ａの冷媒回路構成及び動作について説明する。なお、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
【００８３】
この空気調和装置１Ａは、空気調和装置１と同様に、たとえばビルやマンション等に設置され、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行なうことによって、設置される空調対象域の冷房や暖房に使用されるものである。空気調和装置１Ａでは、複数の空調対象域（部屋１０Ｘ、部屋１０Ｙ）にそれぞれ２台の室内機が設置された冷媒回路を有している。つまり、部屋１０Ｘには室内機４Ａ及び室内機４Ｂが、部屋１０Ｙには室内機４Ｃ及び室内機４Ｄが、それぞれ設置されている。なお、室内機４Ｃ及び室内機４Ｄの構成は、実施の形態１で説明した室内機４Ａ及び室内機４Ｂと同様である。
【００８４】
なお、以下の説明においては、室内機４の後の「Ａ」〜「Ｄ」を省略する場合があるが、その場合には室内機４Ａ〜室内機４Ｄの全部を示しているものとする。また、「室内機４Ａ」及び「室内機４Ｂ」については実施の形態１で説明した通りであるが、「室内機４Ｃ」系統の各機器（回路の一部も含む）の符号の後に「Ｃ（又はｃ）」を付加し、「室内機４Ｄ」系統の各機器（回路の一部も含む）の符号の後に「Ｄ（又はｄ）」を付加して図示している。これらの説明においても、符号の後の「Ｃ（又はｃ）」、「Ｄ（又はｄ）」を省略する場合があるが、双方の機器を示していることは言うまでもない。
【００８５】
空気調和装置１Ａでは、極力負荷側に影響を与えない方法で特殊運転を行ない、冷媒漏洩を検知するようにしている。冷媒漏洩検知の基本的な方法としては、実施の形態１と同一である。ただし、空気調和装置１Ａでは、初期学習で学習した稼働室内機容量ΣＱｊとアキュームレーター２４の出口過熱度との相関関係を用いて、アキュームレーター２４余剰液冷媒が最も少なくなる状態（図１０に示す（Ａ）、（Ｂ）の境界である点線部分から多少（Ｂ）寄りの状態）を学習し、その状態を特殊運転により再現することによりどのような運転状態においても冷媒漏洩を早期検知できるようにしていることを特徴としている。
【００８６】
多室複数台室内機で構成されるシステムである空気調和装置１Ａついては、極力室内空調に影響を与えないよう、特定の空調対象域の機種のみを停止しないよう各部屋に分散させるように特殊運転を実施する。また、空気調和装置１Ａでは、停止させる室内機４は容量が小さい機種を優先的に選定して停止していくこととする。具体的には、室内機４Ａ、室内機４Ｂを停止させてしまうと部屋１０Ｘの空調ができないため、室内機４Ａ、室内機４Ｂのみを停止させないようにするのである。
【００８７】
また、空気調和装置１Ａでは、室内機４の容量が室内機４Ａ＞室内機４Ｃ＞室内機４Ｂ＞室内機４Ｄの順である場合、容量小である室内機４Ｄ、室内機４Ｂを停止させることにより各部屋の空調に大きな影響を与えないようにしている。これは、たとえば室内機４Ａ、室内機４Ｃを停止させると容量の大きな室内機４を停止させることになるため、空調負荷が大きい場合、室内機４Ｄ、室内機４Ｂだけでは能力不足大となる恐れがあるからである。
【００８８】
基本的には、実施の形態１で説明した方法で室内機４を停止させていくが、例外として運転能力が大きい室内機４と小さい室内機４がある場合、容量によらず、能力の大きな機種は停止させず、能力が小さい機種を停止させるようにする。これは、室内機４が能力大となる場合負荷が大と考えることができるため、極力その室内機４は停止させないようにするものである。室内機４の運転能力の大小については、室内機４の出口の過冷却度ＳＣにより判定し、ＳＣが大の場合には能力小、ＳＣが小の場合には能力大として識別を行なえばよい。
【００８９】
また、空気調和装置１Ａでは、図１０又は図１１に示すように、各室内機４の出口の過冷却度と、アキュームレーター２４の出口過熱度ＳＨ＿ＡＣＣとの関係、もしくは、各室内機４の出口の過冷却度と、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄとの関係を初期学習により学習することによりアキュームレーター２４の余剰液冷媒の有無を各部屋の過冷却度ＳＣから判定することができる。また、タイマーを設置し、一定時刻ごとに特殊運転を実施できるよう設定を行なうとよい。こうすることにより、確実に冷媒漏洩検知を実施することができ、冷媒漏洩を早期に検知することができることになる。
【００９０】
以上のように、空気調和装置１Ａでは、実施の形態１に係る空気調和装置１の有する効果を奏することに加え、以下のような効果も奏することになる。すなわち、空気調和装置１Ａによれば、熱交換器能力の低い室内機４にアキュームレーター２４内の余剰液冷媒を順に移動させることにより、能力の必要な室内機４に大きな影響を与えることなく、冷媒漏洩検知を実施することができる。
【００９１】
また、空気調和装置１Ａによれば、アキュームレーター２４の余剰液冷媒を移動させる要素として凝縮器を想定しているため、初期学習により凝縮器の過冷却度とアキュームレーター２４の余剰液冷媒量の有無の関係から余剰液冷媒が存在する運転状態のみを抽出し、現運転状態でのアキュームレーター２４の余剰液冷媒の有無を比較することにより冷媒漏洩を検知することができる。よって、空気調和装置１では、既存のセンサーを用いて冷媒漏洩検知を早期に実行することができる。
【００９２】
加えて、空気調和装置１Ａによれば、暖房運転時で、複数の部屋の空気調和を複数台の室内機４で行なう場合において、アキュームレーター２４の余剰液冷媒を移動させる室内機４を同一室内から選択するのではなく、各部屋に分散させることにより、部屋の空気温度は維持したまま室内機４に余剰液冷媒を移動させることができる。そして、空気調和装置１Ａによれば、一定時間毎に特殊運転モードに入ることからどのような環境条件、設置条件下においても確実に冷媒漏洩検知を実施することができることになる。
【００９３】
以上、実施の形態１及び実施の形態２で、暖房運転時にアキュームレーター２４に冷媒が貯留されるシステムについて説明したが、これに限るものではなく、たとえば工場出荷時に冷媒量を多く充填している機種や、冷媒量追加なし（チャージレス）機種等、冷房運転時においてもアキュームレーター２４に余剰液冷媒が貯留する機種についても適用可能である。また、室外機２が複数ある場合などは、停止している室外機２に貯留させることによりアキュームレーター２４の余剰液冷媒を減少させ、冷媒漏洩を早期に検知することも可能である。
【００９４】
また、実施の形態１及び実施の形態２に係る空気調和装置では、たとえば移動平均データを用いることで、データの過渡的な特性を減少させることができ、冷媒量の過不足の判定の高精度化を実現することができる。
【００９５】
また、実施の形態１及び実施の形態２に係る空気調和装置に、各構成機器を管理して運転データを電話回線、ＬＡＮ回線、無線等の外部との通信を行ない取得する管理装置としてのローカルコントローラを接続してもよい。そして、このローカルコントローラを実施の形態１及び実施の形態２に係る空気調和装置の運転データを受信する情報管理センターの遠隔サーバーにネットワークを介して接続し、遠隔サーバーに運転状態量を記憶するディスク装置等の記憶装置を接続することによって、冷媒量判定システムを構成してもよい。
【００９６】
たとえば、ローカルコントローラを実施の形態１及び実施の形態２に係る空気調和装置の運転状態量を取得する測定部（測定部３ａ）及び運転状態量を演算する演算部（演算部３ｂ）とし、記憶装置を記憶部（記憶部３ｃ）とし、遠隔サーバを比較部又は判定部（判定部３ｄ）として機能させる等の構成が考えられる。
【００９７】
この場合には、実施の形態１及び実施の形態２に係る空気調和装置には、現在の運転状態量から演算冷媒量及び冷媒漏洩率を演算比較する機能を有しておく必要がなくなる。また、このように遠隔監視できるシステムを構成することによって、定期メンテナンス時に、作業者が現地に赴いて冷媒量の過不足を確認する作業の必要が無くなる。そのため、機器の信頼性及び操作性が更に向上することになる。
【００９８】
以上、本発明の特徴を実施の形態に分けて説明したが、具体的な構成は、これらの実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
たとえば、実施の形態では、冷暖切り換え可能な空気調和装置に本発明を適用した場合を例に説明したが、これに限定されず、冷房もしくは暖房専用の空気調和装置に本発明を適用してもよい。また、実施の形態では、それぞれ１台の室外機２を備えた空気調和装置を例に示したが、これに限定されず、複数台の室外機２を備えた空気調和装置に本発明を適用してもよい。さらに、各実施の形態の特徴事項を用途や目的に応じて適宜組み合わせるようにしてもよい。
【００９９】
なお、実施の形態１及び実施の形態２に係る空気調和装置に使用する冷媒の種類を特に限定するものではなく、たとえば二酸化炭素（ＣＯ2 ）や炭化水素、ヘリウムなどの自然冷媒、ＨＦＣ４１０ＡやＨＦＣ４０７Ｃ、ＨＦＣ４０４Ａなどの塩素を含まない代替冷媒、若しくは既存の製品に使用されているＲ２２やＲ１３４ａなどのフロン系冷媒のいずれを使用してもよい。また、実施の形態では、本発明を空気調和装置に適用した場合を例に説明したが、冷凍システムをはじめとする冷凍サイクルを用いて冷媒回路を構成する他のシステムにも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１  空気調和装置、１Ａ  空気調和装置、２  室外機、３  制御部、３ａ  測定部、３ｂ  演算部、３ｃ  記憶部、３ｄ  判定部、３ｅ  駆動部、３ｆ  表示部、３ｇ  入力部、３ｈ  出力部、４  室内機、４Ａ  室内機、４Ｂ  室内機、４Ｃ  室内機、４Ｄ  室内機、６Ａ  主管、６ａ  枝管、６ｂ  枝管、７Ａ  主管、７ａ  枝管、７ｂ  枝管、１０  冷媒回路、１０Ｘ  部屋、１０Ｙ  部屋、１０ａ  室内側冷媒回路、１０ｂ  室内側冷媒回路、１０ｚ  室外側冷媒回路、２１  圧縮機、２２  四方弁、２３  室外熱交換器、２４  アキュームレーター、２７  室外ファン、２８  液側閉鎖弁、２９  ガス側閉鎖弁、３１  室外側制御部、３２  室内側制御部、３３ａ  吸入温度センサー、３３ｂ  吐出温度センサー、３３ｃ  室外温度センサー、３３ｄ  液管温度センサー、３３ｅ  ガス側温度センサー、３３ｆ  液側温度センサー、３３ｇ  室内温度センサー、３３ｈ  液側温度センサー、３３ｉ  ガス側温度センサー、３３ｊ  室内温度センサー、３３ｋ  熱交温度センサー、３３ｌ  液側温度センサー、３４ａ  吸入圧力センサー、３４ｂ  吐出圧力センサー、４１  膨張弁、４２  室内熱交換器、４２Ａ  室内熱交換器、４２Ｂ  室内熱交換器、４３  室内ファン、５１ａ  分配器、５２ａ  分配器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年11月20日(2012.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、熱交換器、及び、液溜めが搭載された室外機と、膨張弁、及び、熱交換器が搭載された室内機と、を有し、前記圧縮機、前記室外機の熱交換器、前記液溜め、前記膨張弁、前記室内機の熱交換器が冷媒延長配管で接続されて冷媒回路を形成し、前記液溜めに液冷媒が余剰液冷媒として貯留される運転状態において、  前記液溜めに貯留されている余剰液冷媒の一部を、凝縮器として機能する停止中の前記熱交換器に移動、貯留させつつ、前記液溜めに余剰液冷媒を残した状態にし、前記液溜めに残された余剰液冷媒を基準量とし、余剰液冷媒が前記基準量よりも少なくなったときに前記冷媒回路から冷媒が漏洩していると判定する制御部を備えたものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、熱交換器、及び、液溜めが搭載された室外機と、
膨張弁、及び、熱交換器が搭載された室内機と、を有し、
前記圧縮機、前記室外機の熱交換器、前記液溜め、前記膨張弁、前記室内機の熱交換器が冷媒延長配管で接続されて冷媒回路を形成し、
前記液溜めに液冷媒が余剰液冷媒として貯留される運転状態において、
前記液溜めに貯留されている余剰液冷媒の一部を、凝縮器として機能する停止中の前記熱交換器に移動、貯留させつつ、前記液溜めに余剰液冷媒を残した状態にし、前記液溜めに残された余剰液冷媒を基準量とし、余剰液冷媒が前記基準量よりも少なくなったときに前記冷媒回路から冷媒が漏洩していると判定する制御部を備えた
空気調和装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記液溜めの出口部における冷媒の過熱度又は前記圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度を用いて冷媒漏洩を判定している
請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記室内機の運転状態と、前記液溜めにおける余剰液冷媒の有無と、の関係を予め初期学習し、前記初期学習で求めた前記液溜めに余剰液冷媒があるとされるときの前記室内機の運転状態に基づいて前記冷媒回路の冷媒漏洩を判定する
請求項１又は２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記室内機を停止させていき、所定時間経過後、前記液溜めの出口部における冷媒の過熱度を計測し、前記液溜めの余剰液冷媒の有無を求めることで前記初期学習を実行する
請求項３に記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記初期学習における前記室内機の運転状態とは、凝縮器として機能する停止中の前記熱交換器の合計容量である
請求項３又は４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記初期学習における前記室内機の運転状態とは、前記室内機の出口側における過冷却度である
請求項３又は４に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記液溜めに貯留している余剰液冷媒を凝縮器として機能する停止中の前記熱交換器に移動、貯留させているとき、停止中の前記熱交換器の近傍に設置されている送風機を運転させる
請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項８】
複数台の室内機を設けたものにおいて、
前記制御部は、
前記室内機の熱交換器が凝縮器として機能している運転状態のとき、
熱交換に寄与する内容積の小さい熱交換器を備えた室内機から順に、前記液溜めに貯留している余剰液冷媒を移動させる特殊運転を実施する
請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項９】
複数台の室内機を設けたものにおいて、
前記制御部は、
前記室内機の熱交換器が凝縮器として機能している運転状態のとき、
熱交換器能力の低い室内機から順に、前記液溜めに貯留している余剰液冷媒を移動させる特殊運転を実施する
請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１０】
複数の空調対象域のそれぞれに複数台の室内機を設けたものにおいて、
前記制御部は、
前記液溜めに貯留している余剰液冷媒を異なる空調対象域に設置された室内機に分散させて移動させる特殊運転を実施する
請求項１〜７のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１１】
タイマーを備え、
前記制御部は、
前記タイマーにより一定時間毎に前記特殊運転を実施する
請求項８〜１０のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【請求項１２】
前記液溜めがアキュームレーターである
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の空気調和装置。
【国際調査報告】
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2011161720.tif 000016